開關(guān)二極管原理
開關(guān)二極管是半導(dǎo)體二極管的一種,是為在電路上進(jìn)行“開”、“關(guān)”而特殊設(shè)計(jì)制造的一類二極管。它由導(dǎo)通變?yōu)榻刂够蛴山刂棺優(yōu)閷?dǎo)通所需的時(shí)間比一般二極管短,常見的有2AK、2DK等系列,主要用于電子計(jì)算機(jī)、脈沖和開關(guān)電路中。
半導(dǎo)體二極管導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于開關(guān)閉合(電路接通),截止時(shí)相當(dāng)于開關(guān)打開(電路切斷),所以二極管可作開關(guān)用,常用型號(hào)為1N4148。由于半導(dǎo)體二極管具有單向?qū)щ姷奶匦?,在正偏壓下PN結(jié)導(dǎo)通,在導(dǎo)通狀態(tài)下的電阻很小,約為幾十至幾百歐;在反向偏壓下,則呈截止?fàn)顟B(tài),其電阻很大,一般硅二極管在10ΜΩ以上,鍺管也有幾十千歐至幾百千歐。利用這一特性,二極管將在電路中起到控制電流接通或關(guān)斷的作用,成為一個(gè)理想的電子開關(guān)。
以上的描述,其實(shí)適用于任何一支普通的二極管,或者說(shuō)是二極管本身的原理。但針對(duì)于開關(guān)二極管,最重要的特點(diǎn)是高頻條件下的表現(xiàn)。
高頻條件下,二極管的勢(shì)壘電容表現(xiàn)出來(lái)極低的阻抗,并且與二極管并聯(lián)。當(dāng)這個(gè)勢(shì)壘電容本身容值達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)嚴(yán)重影響二極管的開關(guān)性能。極端條件下會(huì)把二極管短路,高頻電流不再通過(guò)二極管,而是直接繞路勢(shì)壘電容通過(guò),二極管就失效了。而開關(guān)二極管的勢(shì)壘電容一般極小,這就相當(dāng)于堵住了勢(shì)壘電容這條路,達(dá)到了在高頻條件下還可以保持好的單向?qū)щ娦缘男Ч?/p>
開關(guān)二極管特性
開關(guān)二極管從截止(高阻狀態(tài))到導(dǎo)通(低阻狀態(tài))的時(shí)間叫開通時(shí)間;從導(dǎo)通到截止的時(shí)間叫反向恢復(fù)時(shí)間;兩個(gè)時(shí)間之和稱為開關(guān)時(shí)間。一般反向恢復(fù)時(shí)間大于開通時(shí)間,故在開關(guān)二極管的使用參數(shù)上只給出反向恢復(fù)時(shí)間。開關(guān)二極管的開關(guān)速度是相當(dāng)快的,像硅開關(guān)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間只有幾納秒,即使是鍺開關(guān)二極管,也不過(guò)幾百納秒。
開關(guān)二極管具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的開關(guān)電路、檢波電路、高頻和脈沖整流電路及自動(dòng)控制電路中。
開關(guān)二極管怎么測(cè)量好壞
1.極性的判別將萬(wàn)用表置于R×100檔或R×1k檔,兩表筆分別接二極管的兩個(gè)電極,測(cè)出一個(gè)結(jié)果后,
對(duì)調(diào)兩表筆,再測(cè)出一個(gè)結(jié)果。兩次測(cè)量的結(jié)果中,有一次測(cè)量出的阻值較大(為反向電阻),一次測(cè)量出的阻值較?。檎螂娮瑁?。
在阻值較小的一次測(cè)量中,黑表筆接的是二極管的正極,紅表筆接的是二極管的負(fù)極。
2.單負(fù)導(dǎo)電性能的檢測(cè)及好壞的判斷通常,鍺材料二極管的正向電阻值為1kΩ左右,反向電阻值為300左右。
硅材料二極管的電阻值為5 kΩ左右,反向電阻值為∞(無(wú)窮大)。正向電阻越小越好,反向電阻越大越好。正、反向電阻值相差越懸殊,
說(shuō)明二極管的單向?qū)щ娞匦栽胶??!∪魷y(cè)得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小,則說(shuō)明該二極管內(nèi)部已擊穿短路或漏電損壞。
若測(cè)得二極管的正、反向電阻值均為無(wú)窮大,則說(shuō)明該二極管已開路損壞。
3.反向擊穿電壓的檢測(cè)二極管反向擊穿電壓(耐壓值)可以用晶體管直流參數(shù)測(cè)試表測(cè)量。其方法是:測(cè)量二極管時(shí),應(yīng)將測(cè)試表的“NPN/PNP”選擇鍵設(shè)置為NPN狀態(tài),再將被測(cè)二極管的正極接測(cè)試表的“C”插孔內(nèi),負(fù)極插入測(cè)試表的“e”插孔,然后按下“V(BR)”鍵,測(cè)試表即可指示出二極管的反向擊穿電壓值?!∫部捎谜讱W表和萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量二極管的反向擊穿電壓、測(cè)量時(shí)被測(cè)二極管的負(fù)極與兆歐表的正極相接,將二極管的正極與兆歐表的負(fù)極相連,同時(shí)用萬(wàn)用表(置于合適的直流電壓檔)監(jiān)測(cè)二極管兩端的電壓。搖動(dòng)兆歐表手柄(應(yīng)由慢逐漸加快),待二極管兩端電壓穩(wěn)定而不再上升時(shí),此電壓值即是二極管的反向擊穿電壓。